MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltbwe Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltbwe 19746
Description: The finite bag order is a well-order, given a well-order of the index set. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ltbval.c 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
ltbval.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
ltbval.i (𝜑𝐼𝑉)
ltbval.t (𝜑𝑇𝑊)
ltbwe.w (𝜑𝑇 We 𝐼)
Assertion
Ref Expression
ltbwe (𝜑𝐶 We 𝐷)
Distinct variable groups:   ,𝐼   𝜑,
Allowed substitution hints:   𝐶()   𝐷()   𝑇()   𝑉()   𝑊()

Proof of Theorem ltbwe
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2765 . . . . 5 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}
2 breq1 4812 . . . . . 6 ( = 𝑥 → ( finSupp 0 ↔ 𝑥 finSupp 0))
32cbvrabv 3348 . . . . 5 { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} = {𝑥 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ 𝑥 finSupp 0}
4 ltbwe.w . . . . 5 (𝜑𝑇 We 𝐼)
5 nn0uz 11922 . . . . . 6 0 = (ℤ‘0)
6 ltweuz 12968 . . . . . . 7 < We (ℤ‘0)
7 weeq2 5266 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → ( < We ℕ0 ↔ < We (ℤ‘0)))
86, 7mpbiri 249 . . . . . 6 (ℕ0 = (ℤ‘0) → < We ℕ0)
95, 8mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → < We ℕ0)
10 0nn0 11555 . . . . . 6 0 ∈ ℕ0
11 ne0i 4085 . . . . . 6 (0 ∈ ℕ0 → ℕ0 ≠ ∅)
1210, 11mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ℕ0 ≠ ∅)
13 eqid 2765 . . . . 5 OrdIso(𝑇, 𝐼) = OrdIso(𝑇, 𝐼)
14 0z 11635 . . . . . . 7 0 ∈ ℤ
15 hashgval2 13369 . . . . . . 7 (♯ ↾ ω) = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 0) ↾ ω)
1614, 15om2uzoi 12962 . . . . . 6 (♯ ↾ ω) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
17 oieq2 8625 . . . . . . 7 (ℕ0 = (ℤ‘0) → OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0)))
185, 17ax-mp 5 . . . . . 6 OrdIso( < , ℕ0) = OrdIso( < , (ℤ‘0))
1916, 18eqtr4i 2790 . . . . 5 (♯ ↾ ω) = OrdIso( < , ℕ0)
20 peano1 7283 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
21 fvres 6394 . . . . . . 7 (∅ ∈ ω → ((♯ ↾ ω)‘∅) = (♯‘∅))
2220, 21ax-mp 5 . . . . . 6 ((♯ ↾ ω)‘∅) = (♯‘∅)
23 hash0 13360 . . . . . 6 (♯‘∅) = 0
2422, 23eqtr2i 2788 . . . . 5 0 = ((♯ ↾ ω)‘∅)
251, 3, 4, 9, 12, 13, 19, 24wemapwe 8809 . . . 4 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
26 ltbval.d . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
27 elmapfun 8084 . . . . . . . . . 10 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → Fun )
2827adantl 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → Fun )
29 simpr 477 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ∈ (ℕ0𝑚 𝐼))
30 c0ex 10287 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
3130a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → 0 ∈ V)
32 funisfsupp 8487 . . . . . . . . 9 ((Fun ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∧ 0 ∈ V) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
3328, 29, 31, 32syl3anc 1490 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → ( finSupp 0 ↔ ( supp 0) ∈ Fin))
34 ltbval.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼𝑉)
35 elmapi 8082 . . . . . . . . 9 ( ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) → :𝐼⟶ℕ0)
36 frnnn0supp 11596 . . . . . . . . . 10 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → ( supp 0) = ( “ ℕ))
3736eleq1d 2829 . . . . . . . . 9 ((𝐼𝑉:𝐼⟶ℕ0) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3834, 35, 37syl2an 589 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( supp 0) ∈ Fin ↔ ( “ ℕ) ∈ Fin))
3933, 38bitr2d 271 . . . . . . 7 ((𝜑 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼)) → (( “ ℕ) ∈ Fin ↔ finSupp 0))
4039rabbidva 3337 . . . . . 6 (𝜑 → { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
4126, 40syl5eq 2811 . . . . 5 (𝜑𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0})
42 weeq2 5266 . . . . 5 (𝐷 = { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0} → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4341, 42syl 17 . . . 4 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We { ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ finSupp 0}))
4425, 43mpbird 248 . . 3 (𝜑 → {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷)
45 weinxp 5356 . . 3 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
4644, 45sylib 209 . 2 (𝜑 → ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷)
47 ltbval.c . . . . 5 𝐶 = (𝑇 <bag 𝐼)
48 ltbval.t . . . . 5 (𝜑𝑇𝑊)
4947, 26, 34, 48ltbval 19745 . . . 4 (𝜑𝐶 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))})
50 df-xp 5283 . . . . . . 7 (𝐷 × 𝐷) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)}
51 vex 3353 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
52 vex 3353 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
5351, 52prss 4505 . . . . . . . 8 ((𝑥𝐷𝑦𝐷) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷)
5453opabbii 4876 . . . . . . 7 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥𝐷𝑦𝐷)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷}
5550, 54eqtr2i 2788 . . . . . 6 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} = (𝐷 × 𝐷)
5655ineq1i 3972 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))})
57 inopab 5421 . . . . 5 ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷} ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))}
58 incom 3967 . . . . 5 ((𝐷 × 𝐷) ∩ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}) = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
5956, 57, 583eqtr3i 2795 . . . 4 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤))))} = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷))
6049, 59syl6eq 2815 . . 3 (𝜑𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)))
61 weeq1 5265 . . 3 (𝐶 = ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6260, 61syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐶 We 𝐷 ↔ ({⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐼 ((𝑥𝑧) < (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐼 (𝑧𝑇𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))} ∩ (𝐷 × 𝐷)) We 𝐷))
6346, 62mpbird 248 1 (𝜑𝐶 We 𝐷)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056  {crab 3059  Vcvv 3350  cin 3731  wss 3732  c0 4079  {cpr 4336   class class class wbr 4809  {copab 4871   We wwe 5235   × cxp 5275  ccnv 5276  cres 5279  cima 5280  Fun wfun 6062  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  ωcom 7263   supp csupp 7497  𝑚 cmap 8060  Fincfn 8160   finSupp cfsupp 8482  OrdIsocoi 8621  0cc0 10189   < clt 10328  cn 11274  0cn0 11538  cuz 11886  chash 13321   <bag cltb 19628
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-supp 7498  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-seqom 7747  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-omul 7769  df-oexp 7770  df-er 7947  df-map 8062  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-fsupp 8483  df-oi 8622  df-cnf 8774  df-card 9016  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-n0 11539  df-xnn0 11611  df-z 11625  df-uz 11887  df-fz 12534  df-hash 13322  df-ltbag 19633
This theorem is referenced by:  opsrtoslem2  19758
  Copyright terms: Public domain W3C validator